生态服务价值对土地利用变化的时空响应研究——以徐州市为例

徐州市是淮海经济区的中心城市,生态环境保护工作任重而道远。通过2005—2015年间徐州市的遥感影像数据制作徐州市土地利用变化图,再结合相关统计年鉴数据,利用GIS空间统计的方法,计算出研究期间徐州市的土地利用动态度和土地利用转移矩阵。在此基础上以当量因子法的研究为基础,以研究区域的具体情况确定相关修正系数,定量研究了徐州市的生态系统服务价值在时间及空间上的变化。从土地利用变化和生态系统服务价值变化之间,研究其变化关系。研究结果表明:(1)徐州市主要用地类型以耕地为主,2005—2015年间,耕地、林地、水域和草地面积减少,未利用地小幅度增加,建设用地增加面积较大,同时不同土地利用类型之间转化剧烈,耕地大面积向林地、草地和建设用地转出,增加的建设用地面积主要是由耕地转化而来;(2)在二级生态系统服务类型中,水文调节和废物处理服务价值最高,原料生产服务价值较低,研究期各单项生态系统服务价值均呈现出不断下降的趋势,进而导致徐州市总生态系统服务价值不断减少,10 a间共减少了2.9×10~9元,在一级生态系统服务类型中,耕地生态系统服务价值减少了1×10~9元,林地生态系统服务价值减少了1.43×10~9元,二者生态服务价值减少量占总生态服务价值减少量的80%以上;(3)不同时期各地类的生态系统敏感性指数均小于1,说明研究期间徐州市各地类生态价值系数和生态系统服务价值是一种缺乏弹性的关系,因此采用生态价值系数的计算方法是合理可靠的,计算结果具有可信度。     

哈尔滨市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

以哈尔滨市1996、2002和2008年的土地利用变化数据为基础,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,结合敏感度分析,探讨了哈尔滨市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响。结果表明,1996～2008年,哈尔滨市土地利用变化中,林地面积呈现出增加的趋势,而建设用地是增长最快的土地利用类型。这一期间,哈尔滨市总的生态系统服务价值从1996年的1123.63亿元,上升到2002年的1125.85亿元和2008年的1126.68亿元。生态系统服务价值的增加主要源于林地、建设用地、水域面积的扩大,其生态系统服务主要体现在水文调节、维持生物多样性和保持土壤上。因此,在制定土地利用规划时,应对林地、水域等生态服务价值系数较高的土地利用类型予以特别关注。     

沾化县土地利用变化与生态服务价值响应

本文基于黄河三角洲沾化县1987年、1997年和2007年遥感影像数据,定量分析了1987年~2007年间沾化县土地利用的时空变化特征,并运用调整的生态服务价值系数,评价了因土地利用变化所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:20年间沾化县城镇建设用地、林地和水域面积大量增加,农田、草地、滩涂和盐碱荒地面积迅速减少,研究期内土地利用程度总体呈上升趋势;生态服务价值总体呈先下降后上升的趋势;水域面积的转入、农田和滩涂面积的转出分别是影响沾化县生态服务价值上升和下降的主要因素。     

松嫩平原生态脆弱区生态系统服务功能价值变化

在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986～2000年的1∶100000LandsatTM图像解译数据为基础,全面分析了1986～2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Costanza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估。计算结果表明:在1986～2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少。耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7000.15×104美元,使生态系统服务价值损失9.74%。     

近25年来黑龙江省生态系统服务价值对土地利用变化的响应

本文以黑龙江省为例,以1985年土地概查、1996年土地详查、2009年二次土地调查为数据源,参考Costanza和谢高地2007年修订的中国生态系统服务价值当量因子表,系统分析了黑龙江省生态系统服务价值与土地利用变化的响应关系。研究结果表明,1985～2009年全省生态系统服务价值增加了8110340.48万元,其中1985～1996年生态系统服务价值增加了7369251.62万元,1996～2009年增加了741088.86万元,仅为1985～1996年间的10.06%。黑龙江省生态系统服务价值的增加主要源于耕地、水域面积的扩大。在上述基础上,本文提出了加强湿地、水域、林地等生态服务价值系数较高地类的保护,严格控制建设用地规模,不同区域实行差异化的土地利用策略。     

基于遥感影像的富锦市生态系统服务价值分析

生态系统服务和土地利用实质上是相互影响、相互制约的关系,定量研究县域土地利用与生态服务价值的变化情况,为生态资源的合理定价与有效补偿、促进自然生态系统与社会经济系统的协调发展提供了科学依据。本文基于遥感影像,在GIS、RS技术支持下,分析了富锦市1990~2010年生态系统服务价值变化情况。研究结果表明:富锦市1990~2010年土地利用的生态系统服务价值总体持续降低,由1990年的2 919 713.47万元下降至2010年的1 671 722.54万元;生态系统服务价值量与其土地利用变化密切相关,当土地利用类型改变时,生态系统服务价值量也随之改变;人口和经济是研究区生态系统服务价值的主要驱动因素。     

赣州不同情景土地利用变化对生态系统服务价值影响

城镇发展使得生态系统服务价值发生变化，甚至显著降低，模拟未来土地利用结构，能优化国土空间结构，提高生态系统服务价值。本研究以2010、2020年土地利用类型数据，利用土地利用变化情景模拟(GeoSOS-FLUS)模型模拟不同情景下2030年土地利用状况。结果表明：4种情景下草地、未利用地都是减少，水体几乎不变，建筑用地栅格数都增加，其中基准和保护林地情景增加最多，均为25.66%,林地除保护农田基本不变外，其他三种情景变化几乎一致，增加均为3.07%;相比2020年，保护农田的生态系统服务价值降低了5.46亿元，其他三种情景的服务价值都增加，保护农田林地最高，为2 901.82亿元，其他两种均为2 893.07亿元。     

基于土地利用的爱辉区生态价值动态评估

利用2000、2007、2013年Landsat遥感影像数据进行了土地利用分类,基于土地利用分类结果,采用中国陆地生态系统服务价值测量方法核算了黑河市爱辉区生态系统服务价值.结果表明:2000年到2013年,黑河市爱辉区生态系统服务价值从571.03亿元上升至584.71亿元,总体价值呈上升趋势.其中,农田价值从11.12亿元下降至8.32亿元;林地价值从526.02亿元上升至541.24亿元;草地价值从29.67亿元下降至29.19亿元;水体价值从4.22亿元上升至5.95亿元.林地的生态系统服务价值在该区域起主导作用.     

基于格网单元的土地利用总体规划生态环境影响评价

开展土地利用总体规划生态环境影响评价实证研究,能够为不同城市的土地利用总体规划修编和生态环境保护提供依据。本文从土地利用结构和布局的角度,以格网为评价单元,运用生态系统服务功能价值评估法,对土地利用总体规划的结构调整所带来的生态服务价值的变化做了空间上的定量预测;并运用生态环境敏感性评价和GIS叠置法从土地利用布局上评价建设用地布局的生态合理性。以鄂城区为例,划分了702个格网,规划实施后生态系统服务功能总价值减少了414.54万元;建设用地布局具有较好的生态适宜性,只有0.23%分布在高度敏感区内。因此,鄂城区土地利用总体规划从生态环境保护角度是可行的,但还应注重对森林和水域等重要生态用地的保护。     

基于生态系统服务功能价值理论的土地利用总体规划环境影响评价探讨——以湘乡市为例

在应用Costanza、谢高地等对生态系统服务功能价值研究成果的基础上,结合区域实际情况确定湘乡市各种土地利用生态系统的单位面积服务功能价值,根据湘乡市规划期内各种土地利用类型的面积变化,预测湘乡市新一轮土地利用总体规划实施前后土地生态系统服务功能价值的变化,评价规划实施后将产生的生态环境影响,引入弹性系数对生态价值的敏感性指数进行计算。实现了土地利用总体规划环境影响定性分析与定量分析的结合,对制定正确的土地利用决策具有重要而深远的意义。     

利用地学信息图谱的江西省生态服务价值结构研究

提出了生态服务价值结构的概念,并引入地学信息图谱,以江西省为研究区,利用HJ卫星数据,获得了江西省各县的土地利用类型面积;以修正的生态服务价值估算方法,计算得到了各县6种不同土地利用类型的生态服务价值;利用Weaver组合指数,对江西省县域生态服务价值进行类型划分;将生态服务价值类型与地学信息图谱相结合,使江西省生态服务价值谱系化,依此分析了江西省生态服务价值图谱结构类型特征与组合类型特征,为区域生态环境的可持续发展和构建低碳江西提供了参考建议,为生态经济研究提供了参考。     

Optimization of land use structure based on ecological GREEN equivalent

Optimization of land use structure consists of economic and social and ecological optimization. Applying the minds of system engineering and principles of ecology, this paper presents such thoughts: the optimal forest-coverage rate calculated according to the reality of a district is set as main standard of ecological rationality in the district; through considering the value of ecosystem services of the land with GREEN equivalent (mainly cultivated land and grassland) and based on the rule, GREEN equivalent, this paper introduces the area conversion between woodland and cultivated land, also between woodland and grassland; this paper establishes a multi-dimension controlling model of optimization of land use structure. In addition, a multi-objective linear programming model for optimization of land use structure is designed. In the end, this paper tests and verifies this theory of ecological optimization, taking Qionghai city in Hainan Province as an example.     

Optimization of Land Use Structure Based on Ecological GREEN Equivalent

Optimization of land use structure consists of economic and social and ecological optimization.Applying the minds of system engineering and principles of ecology,this paper presents such thoughts:the optimal forest-coverage rate calculated according to the reality of a district is set as main standard of ecological rationality in the district;through considering the value of ecosystem services of the land with GREEN equivalent(mainly cultivated land and grassland)and based on the rule GREEN equivalent,this paper introduces the area conversion between woodland and cultivated land ,also between woodland and grassland;this paper establishes a multi-dimension controlling model of optimization of land use structure,In addition,a multiobjective linear programming model for optimization of land use structure is designed.In the end,this paper tests and verifies this theory of ecological optimization,taking Qionghai city in Hainan Province as an example.     

新疆克拉玛依市商业地价空间分布规律研究

城市地价是一个具有时空性质的多维概念,在空间分布上具有较强的关联性和特殊性。但目前对城市地价空间分布规律方面的研究相对较少,还没有形成系统性的理论与方法依据,本文以克拉玛依市2007年土地调查商业用地数据和地价动态监测数据为依据,以ARCGIS软件为平台,采用地统计学的方法,对克拉玛依市商业用地价格的空间分布进行了研究。研究表明:地统计学的理论与方法对城市地价空间分布进行研究具有独特的优越性;城市商业用地地价的分布在空间上既有连续性,也存在变异性,受区域整体趋势的影响明显高于小范围的变异性,属于强空间自相关;商业用地地价分布整体呈现圈层结构,交通道路对地价的空间分布具有重要影响。     

近40年老哈河流域土地利用变化监测与分析

利用决策树和支持向量机分类方法,基于多期Landsat MSS,TM and ETM+遥感图像和其他辅助数据,对1970s以来近40年半干旱的老哈河流域土地利用变化(land use and land cover change,LUCC)进行动态监测,并利用GIS方法对LUCC进行了定量分析和空间分布制图.结果显示,利用支持向量机分类方法对该地区1976年、1989年、1999年和2007年土地覆盖类型分类可达到较满意的效果;近40年老哈河流域土地利用变化显著,水体和草地减少,城乡用地持续扩张,耕地大幅增加,林地和未利用地大幅度波动、总体减少.LUCC主要发生在林地、草地和耕地之间,表明农、林、牧用地之间转换显著,且在各个时期的空间分布差别较大.从变化强度来看,土地利用的年综合变化率最大值渐趋增大,年均土地动态度在空间分布上差异很大,另外在各研究期赤峰市区周边动态度都很大,反映了赤峰市持续性的城市化进程.     

Satellite monitoring of urbanization and environmental impacts—A comparison of Stockholm and Shanghai

This study investigates urbanization and its potential environmental consequences in Shanghai and Stockholm metropolitan areas over two decades. Changes in land use/land cover are estimated from support vector machine classifications of Landsat mosaics with grey-level co-occurrence matrix features. Landscape metrics are used to investigate changes in landscape composition and configuration and to draw preliminary conclusions about environmental impacts. Speed and magnitude of urbanization is calculated by urbanization indices and the resulting impacts on the environment are quantified by ecosystem services. Growth of urban areas and urban green spaces occurred at the expense of cropland in both regions. Alongside a decrease in natural land cover, urban areas increased by approximately 120% in Shanghai, nearly ten times as much as in Stockholm, where the most significant land cover change was a 12% urban expansion that mostly replaced agricultural areas. From the landscape metrics results, it appears that fragmentation in both study regions occurred mainly due to the growth of high density built-up areas in previously more natural/agricultural environments, while the expansion of low density built-up areas was for the most part in conjunction with pre-existing patches. Urban growth resulted in ecosystem service value losses of approximately 445 million US dollars in Shanghai, mostly due to the decrease in natural coastal wetlands while in Stockholm the value of ecosystem services changed very little. Total urban growth in Shanghai was 1768 km² and 100 km² in Stockholm. The developed methodology is considered a straight-forward low-cost globally applicable approach to quantitatively and qualitatively evaluate urban growth patterns that could help to address spatial, economic and ecological questions in urban and regional planning.     

兰州市土地利用绩效的空间格局

针对在微观尺度上土地利用绩效研究比较欠缺的问题,从乡(镇、街道)尺度开展兰州市土地利用绩效空间差异研究。根据前人工作基础确立土地利用绩效评价指标体系,运用熵值法计算和分析兰州市土地利用绩效的空间差异。结果表明,土地利用程度、效率与效益三者呈现出聚集且相似的空间分布特征;而土地利用可持续性空间分布趋势则比较离散;土地利用绩效值形成了4个高值中心区,较高值区分布在高值区的外围,低值区则分布在边缘地区;土地利用绩效的空间聚集性分为热点区、冷点区和异质冷点区3种类型,冷点区空间分布广,稳定性优于异质冷点区和热点区。研究结果为相关政府部门推进土地合理利用提供可靠详实的决策信息。